I.3 Approximation des Régimes Quasi

de
Bourges
L'école de la
maîtrise des risques
INSTITUT NATIONAL
DES SCIENCES
APPLIQUÉES
CENTRE VAL DE LOIRE
INSA
Campus
1ER CYCLE INGÉNIEUR DE L’ENSI DE BOURGES
UE SCIENCE APPLIQUÉES
SUPPORT DE COURS
D’ÉLECTROCINÉTIQUE
David FOLIO <[email protected]>
http://perso.ensi-bourges.fr/dfolio/Teaching.php
L’objet de se support de cours n’est pas de fournir le cours complet d’électrocinétique. Il s’agit plutôt
d’un guide pour vous aider à suivre et comprendre le cours. Il vous appartient de le compléter et de
l’enrichir des différents éléments abordé en cours et en TD.

ii
Cycle 1, INSA-CVL, ÉlectroCinétique

Table des matières
I Les bases de l’électrocinétique 1
I.1 Lesgrandeursélectriques................................... 1
I.2 LesloisdeKirchhoff ..................................... 5
I.3 Approximation des Régimes Quasi-Stationnaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
II Les dipôles 7
II.1 Notions de dipôle et défintions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
II.2 Dipôles linéaires passifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
II.3 Dipôleslinéairesactifs .................................... 14
II.4 Les associations de dipôles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
III Les Circuits linéaires 19
III.1 Les lois et théorèmes fondamentaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
III.2 Régimes transitoire des circuits linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
IV Régime sinusoïdal 29
IV.1Lessignauxélectriques.................................... 29
IV.2 Représentation d’une grandeur sinusoïdale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
IV.3 Circuits en régime sinusoïdal forcé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
IV.4 Puissances en régime alternatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
V Réponses fréquentielles 45
V.1 Introduction.......................................... 45
V.2 Réponse en fréquence des circuits linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
V.3 Filtrageanalogique...................................... 53
VI Amplificateurs 59
VI.1L’Amplification........................................ 59
VI.2 L’Amplificateur Opérationnel (AOP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
A Références Bibliographiques 69
iii

TABLE DES MATIÈRES iv
Cycle 1, INSA-CVL, ÉlectroCinétique

Chapitre I
LES BASES DE L’ÉLECTROCINÉTIQUE
Introduction
L’électrocinétique (Eng.: electrokinetics) est le domaine de la physique (notamment l’élec-
tromagnétisme) où les manifestations des mouvements de porteurs de charges mobiles (p.c.m.)
sont étudiées en terme de courants et de tensions. Il s’agit ainsi d’étudier la circulation
des courants électriques dans des circuits électriques assez simples composés de sources,
résistance, bobine, condensateur, etc. À ne pas confondre avec :
•l’Électrostatique : étude des phénomènes liés aux charges électriques immobiles (dans
le référentiel d’étude).
•l’Électronique : étude de la production, transformation et détection d’information
contenue dans les signaux électriques.
,→Points communs entre l’électronique et l’électrocinétique : mêmes grandeurs fonda-
mentales (courant, tension) et mêmes lois fondamentales (loi de Kirchhoff)
I.1 Les grandeurs électriques
Les grandeurs physiques
Une grandeur physique est une quantité qui peut se calculer ou se mesurer. Elle peut être
décrite par un nombre réel, un nombre complexe, un vecteur, etc., parfois accompagné d’une
unité de mesure (mais pas toujours !). Certaines grandeurs physiques sont liées par une relation
mathématique, dite loi physique.
Une grandeur algébrique est une grandeur physique affectée d’un signe, ce qui permet d’en
orienter le sens sur un axe donné.
I.1.1 Le courant électrique
Définition 1 (Courant électrique).Un courant électrique est la grandeur algébrique
correspondant à la circulation de porteurs de charges mobiles (p.c.m.) électriques dans un
conducteur.
Milieu conducteur
Un milieu est dit conducteur s’il existe des p.c.m. (électrons, ions, etc.) susceptibles de se
déplacer dans tout le milieu. Dans le cas contraire, le milieu est dit isolant.
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